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1、160km/h160km/h160km/h160km/h交流传动客运电力机车培训教材交流传动客运电力机车培训教材交流传动客运电力机车培训教材交流传动客运电力机车培训教材机车控制监视系统机车控制监视系统机车控制监视系统机车控制监视系统TCMSTCMSTCMSTCMS大连机车车辆有限技术开发部大连机车车辆有限技术开发部1.概述2.机车控制监视系统3.微机显示屏显示界面1.概述2.机车控制监视系统3.微机显示屏显示界面1.概述1.概述1 概述机车控制监视系统(简称TCMS)的核心任务是:根据司机指令完成对主变流器及异步电动机的实时控制、辅助变流器的实时控制、牵引/制动特性控制、传动系统的时序逻辑控制
2、,显示机车运行状态,具备完整的故障保护、故障记忆及显示功能,并具有一定程度上的故障自排除、自动切换和故障处理指导功能。2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2.1 系统的构成机车控制监视系统在硬件上主要由电源模块、逻辑运算控制部分、数字量输入/输出部分、模拟量信号采集部分、通信部分等组成。主控制单元采用32位CPU,并在配置上采取冗余、双机热备措施,以提高系统的可靠性。系统构成示意图和机车控制监视系统机箱外形结构如图所示:2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统机箱内包括AVR电源模块,为TCMS提供工作所需的各
3、种直流电,如24V、15V、5V;PUZ处理器单元,包括CPU、软件以及与显示屏通讯的接口;DET检测模块,检测主控制系统是否存在故障,以便在主系统发生故障时立即进行主辅系统的切换;SIF串行通讯接口,完成TCMS与两个主变流器和辅助变流器之间的通讯,以及TCMS与列车供电柜、DC110V电源装置、机车远程控制系统CMD和制动系统之间的通讯;DI数字量输入模块,将接收到的各种开关信号处理后传送给处理器单元;AUX辅助模块,具有数字量输出、模拟量输入及脉冲量输入的功能,实现对各辅助继电器的控制及特殊信号的输入功能;MDM重联控制模块,将本车的信息通过Ethernet传往他车,并将收到的他车信息传
4、送给处理器单元,实现机车的重联功能。2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2.2系统的功能TCMS在整个机车控制中起主导作用,它的工作正常与否直接决定了机车能否安全、正常地运行。TCMS主要完成如下工作:通过人机接口接收所有输入指令,采集各种反馈信号,进行相关运算,生成相应控制命令,将命令以通信方式发送给主变流器、辅助变流器,将计算结果、故障信息、有关参数送显示屏显示,并在重联时将重联命令通过网络传送给重联机车。在主控制系统出现故障时,双机热备的机制将自动切换到辅控系统。其结构形式示意图如图所示。2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2.3控制与保护
5、功能TCMS将完成机车下列方面的控制和保护功能:受电弓控制、主断路器(VCB)控制、机车控制系统的输入/输出、机车的逻辑控制、机车的牵引特性控制、机车的制动特性控制、主变流器控制、辅变流器控制、定速控制、冗余控制、自动过分相控制、无人警惕控制、停车位置控制、重联控制等。智能故障诊断及显示、机车保护控制。2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2.4 故障处理与记录TCMS在机车出现故障时,以显示屏显示和报警灯指示的两种方式,通知操作人员,并自动完成相应的保护动作,记录发生故障时的相关信息,为后期诊断提供有用且必要的信息,具有一定的故障处理指导功能,而且还可以通过便携式计算机将故障履历下载进行分
6、析和保存。TCMS对故障信息进行分级管理,并按级别进行显示。2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2.5 信息显示显示部分设计的原则是以HXD3B机车的显示画面为基础,融合HXD3C机车现有的显示习惯,力求显示简洁、明了醒目。画面的上部为各项功能选择的触摸键,系统能够根据不同的工况和选择,显示不同的功能键,包含操作/维护、列车信息、控制、空气制动系统、过程数据、数据输入、维护测试、事件履历等;中间区域为主信息显示区,根据不同的工况、按键的选择,将显示牵引/制动的有关参数、机器的状态、开关信息,还包含时间、机车重联状态、机车速度、司控器级位等信息;底部为信息提示区,左侧显示故障内容,右侧显示机
7、车状态信息包含机车运行方向、受电弓状态、主断路器状态、无人警惕状态、过分相状态、撒砂状态、空转/滑行状态、空气防滑行保护状态、制动状态等,同时具有故障导向信息的提示。通过显示屏亦可显示出机车重联与否以及重联机车的故障信息。变压器温度电流传感器3模拟量输入0-20mA原边电流电流互感器1模拟量输人0-5A司机控制器级位司控器2模拟量输人0-24V电空制动电流信号制动系统1模拟量输人0-8A功率较大BRAKE、VCB、升弓、撒沙等29110V数字量输出功率较小LED指示灯30110V数字量输出速度传感器(PG)2脉冲输入各开关量148110V数字量输入与他车TCMS重联2数据总线(Ethernet
8、)CMD系统1RS485DC110V电源装置1RS485列车供电柜1RS485MVB/RS485网关1RS485显示屏2RS485辅助变流器2RS485主变流器2RS485说明所接设备数量名称变压器温度电流传感器3模拟量输入0-20mA原边电流电流互感器1模拟量输人0-5A司机控制器级位司控器2模拟量输人0-24V电空制动电流信号制动系统1模拟量输人0-8A功率较大BRAKE、VCB、升弓、撒沙等29110V数字量输出功率较小LED指示灯30110V数字量输出速度传感器(PG)2脉冲输入各开关量148110V数字量输入与他车TCMS重联2数据总线(Ethernet)CMD系统1RS485DC1
9、10V电源装置1RS485列车供电柜1RS485MVB/RS485网关1RS485显示屏2RS485辅助变流器2RS485主变流器2RS485说明所接设备数量名称2.6 TCMS对外接口3 微机显示屏显示3 微机显示屏显示交流传动客货通用电力机车采用集中式微机控制系统(TCMS),微机控制柜将机车主变流器、辅助变流器、控制电器柜、列车供电柜、DC110V电源装置、司机室控制开关等电器的信息汇总,通过分设在I、II端司机室的微机显示屏进行各种信息显示。司机应学会使用微机显示屏,了解机车各种设备的工作状态及各种指令的开断信息,迅速完成机车故障的查找,确保机车的可靠运行。显示模式主要可以分为操作模式
10、、维护模式和故障模式。主界面锁屏界面列车信息-机车纵览界面控制-隔离界面控制-受电弓预选择界面控制-距离计数器界面空气制动系统-制动信息界面空气制动系统-隔离阀状态界面过程数据-列车界面过程数据-驱动界面过程数据-牵引/制动力界面过程数据-开关状态界面过程数据-辅助界面过程数据-蓄电池界面过程数据-网络控制界面过程数据-网络控制-软件版本界面过程数据-网络控制-信号信息界面过程数据-网络控制-传送信息界面过程数据-计数界面过程数据-计数-设定界面维护界面数据输入-轮径界面数据输入-轮径界面数据输入-轮缘润滑界面数据输入-日期/时间设置界面数据输入-其它设置界面数据输入-车辆号码界面维护测试-主司控器试验界面维护测试-起动试验界面维护测试-零级位试验界面维护测试-辅助电源试验界面维护测试-显示灯试验界面维护测试-无人警惕试验界面维护测试-轮缘润滑试验界面事件履历-无过滤界面详细-故障信息界面事件履历-激活事件界面司机诊断事件确认界面司机诊断激活事件界面谢谢!谢谢!谢谢!谢谢!